NAND FLASH FAQS - KBA222274 (JA)

Version: *C

 

NAND フラッシュメモリを使うに当たっての注意点は?

 

下記のような注意点があります。

  • ビット化けが発生する可能性があるため、外部ECC による補正が必要です。
  • ブロック不良が発生する可能性があるため、バッドブロック管理が必要です。
  • 同一ブロック複数回リードによるリードディスターブ(Read Disturb)が発生する可能性があるため、対策が必要です。
  • ブロック消去回数に制限があるため、ウェアレべリング(Wear Levering)が必要です。
  • ページ内複数回書込み回数に制限があるため、システムでの対応が必要です。
  • システムからメモリにアクセスするためには、論理―物理アドレス変換が必要です。

 

これらに対応するため、NANDフラッシュメモリを使うためにはNANDフラッシュコントローラと呼ばれるデバイスが用いられます。また、NAND フラッシュに対応したファイルシステムソフトを使用します。

 

スペアエリアの用途はECC だけ?ファイルシステムの管理等に使える?

 

スペアエリアはユーザに解放されています。デバイス要求のECC レベルが確保されているのであれば、その他は何に使用されても問題ありません。

 

1 bit/528 B ECC 要求NAND フラッシュで、4 bit/528 B ECC のコントローラは使える?

 

使えます。オーバースペックとはなりますが、将来的に4 bit/(512+16)Byte を要求するNAND フラッシュへ移行される場合に、容易に移行できます。なお、4 bit/512 B ECC 要求NAND で、1 bit/512 B ECC のコントローラは1ビットのみが修正されるため、効果的に使用できません。

 

EDC ECC の違いは?

 

EDC Error Detection Code の略でエラーを検出するコードで、ECCError correction codeの略でエラー訂正コードです。EDCはエラーを検出するだけで、訂正することはできません。EDC Cypress NAND フラッシュ製品(2Gb, 4Gb)が内蔵する機能であり、コピーバックプログラム動作時に使用します。

 

イニシャルバッドブロックがゼロのデバイスだけ出荷してほしい。

 

対応できません。

 

ダイナミックバッドブロックの発生が無いNAND フラッシュ製品がほしい。

 

対応できません。

 

ダイナミック・バッドブロックの判定方法は?

 

使用されているファイルシステムやコントローラにも依ります。例えばブロックイレーズ後Fail した、プログラム後Fail した、等で判断されます。

 

リードディスターブって何?

 

NAND フラッシュ製品で読出しを繰り返すと発生するビットエラーのことです。NAND フラッシュ製品はセルの構造上、あるセルをリードした時に同一ブロック内の別セルにもストレスを与えるため、リードを相当数繰り返した時にデータが化けてしまうあるいはオーバープログラム状態になりページ自体が読み込めなくなります。これをリードディスターブと呼びます。リードディスターブを避けるためには、リード回数が増えて上限に達するページを別のページに書き写す、等の対策が必要です。

 

リードディスターブが発生したブロックの復帰方法は?

 

ブロックの消去(イレーズ)で復帰します。ブロックイレーズにより、ブロックのデータは全て「1」となり、読出しの繰り返しによるリードディスターブの影響はキャンセルされます。

 

ページ内複数回書込み制限(NOP)って?

 

NAND フラッシュでは同一ページ内に対する書込み回数に制限があります。制限は4x 品、3x 品共に4 /ページ です。NANDフラッシュはセルの構造上、書込み時に近接セルに影響を与えるため、同一ページ内に対する書込み回数に制限があります。これをNOP (Number of Partial Program)と呼びます。ブロックを消去すればこの回数はリセットされます。

 

意図しない電源切断でデバイスが壊れる可能性はあるか?

 

リード時の電源切断の場合、内部セルには特に影響ありません。Power On シーケンスに従い再起動してください。

プログラム(書込み)時の電源切断の場合、対象ページのデータが不定となります。Power On シーケンスに従い再起動後、イレーズを行い、再度正しいデータを書き込んでください。イレーズ時の電源切断の場合、対象ブロックのデータが不定となります。同様にPower On シーケンスに従い再起動後、イレーズを行い、再度正しいデータを書き込んでください。

NAND フラッシュでは消去中の電源切断でNOR で言うオーバーイレーズのような現象は発生しません。これとは別にオーバープログラムと呼ばれる現象がありますが、ブロックのイレーズにより解消されます。

 

プログラマー(ライター)対応状況は?

 

弊社ウェブ上のプログラマサイトを参照してください。

MicronMT29F (1-2-4 Gb) NAND Flashに最も近い代替品となるCypress社のNAND Flashは何ですか?

MicronMT29Fxxに最も近い代替品は、S34ML-1 / S34ML-2 (1-2-4Gb)です。ただし、S34ML-1EOL品のため、2018Q3以降はS34ML-2での置き換えを検討してください。また、S34ML-24 bit訂正が必要です。1 bit訂正しかできないシステムでは置き換えができない可能性があります。

 

 

 

 

S34ML-2は、Open NAND Flash Interface (ONFI)規格と互換性がありますか?

 

はい。 S34ML-2製品は、ONFI 1.0仕様との互換性があります。

 

S34ML-1S34ML-2の主な違いは何ですか?

 

ページごとのスペアエリアサイズが異なります。 S34ML-1は、すべての容量で2 KBあたり64 Bのスペアエリアを持ちますが、S34ML-21Gbit (S34ML01G2)では2 KBあたり64 Bのスペアエリアを持ち、他の容量品(S34ML02G2, S34ML04G2)では2 KBあたり128 Bのスペアエリアを持ちます。

 

S34ML-1からS34ML-2に置き換えるには、使用しているプログラミングファイルを変更する必要がありますか?

 

はい。 S34ML-2の、より大きなスペアエリアを認識するために、ローレベルドライバ(LLD)を変更する必要があります。

NAND LLDの開発については、下記URLを参考にしてください。

http://www.cypress.com/documentation/software-and-drivers/low-level-driver-nand-flash?source=search&cat=software_tool

 

S34ML-2の耐熱性値である、Theta JA, Theta JB, Theta JCの値は?

 

当社Flash製品のTheta JCおよびTheta JBの耐熱性値は提供していません。プラスチックパッケージデバイスの接合部温度の予測方法に用いるpsi JTパラメータとTheta JAパラメータを提供しています。 Theta JApsi JTの値については、当社のウェブサイトで入手できるDevice Qualification Reportを参照してください

 

NANDFlashのスペアエリアの使用は、メモリデバイスの耐久性, データ保持または双方に影響を及ぼしますか?

 

いいえ。スペアエリアの使用は当社NAND Flashメモリデバイスの耐久性やデータ保持には影響しません。一般的にNANDはスペア領域含め、ECCによるエラー訂正が必要です。データシートで規定されているエラー訂正ビット数以上のエラー訂正を行うことで、さらに信頼性が向上します。

 

サイプレスにはオンチップECC NAND型フラッシュがありますか?

 

いいえ。オンチップECC NAND型フラッシュは提供していません。なお、S34ML-11ビットECCS34ML-24ビットECCを、ソフトウェアで実装できます。

 

ウェアレべリングって何?

 

ウェアレべリングとはメモリの耐久性向上のためのシステム対策です。 NANDを含むフラッシュメモリでは、ブロックごとに消去回数に規定があり、書き換えを頻繁に実施するアプリケーションでは消去回数を平準化(レベリング)することが、信頼性向上につながります。

アプリケーションノートAN98521-Wear Leveling (英語版)を参照してください。

 

1. ウェアレべリング

 

バッドブロックを防止する方法はありますか?

 

バッドブロックにならないようにする対策はありません。すべてのブロックは潜在的にバッドブロックになる可能性があり、特定のブロックがいつごろバッドブロックになるかを予測することも困難です。 しかし一般に、プログラム/消去回数をできるだけ削減することは、バッドブロックになることを遅らせます。

 

SLC NAND MLC NAND フラッシュの違いは何ですか?

 

SLCはシングルレベルセルを意味し、高信頼性を必要とする組込み系用途に適します。

  • 1 bit/cell (1セルに1データを記録)
  • 電荷の有無でデータを判別 リード書込み消去が高速
  • 信頼性データ保持特性に優れる

 

MLCはマルチレベルセルを意味し、大容量を必要とするデータストレージ用途に適します。

  • 2 bit/cell (1セルに2データを記録)
  • 電荷の量によってデータを判別 →リード書込み消去に時間を要する
  • セル面積が半減するためコストメリットあり

 

2SLC NANDフラッシュ

 

3MLC NANDフラッシュ